運(yùn)動(dòng)和宏量營(yíng)養(yǎng)素

1、,運(yùn)動(dòng)和宏量營(yíng)養(yǎng)素,,中山大學(xué)營(yíng)養(yǎng)學(xué)系 王冬亮,內(nèi) 容,第一節(jié) 運(yùn)動(dòng)和糖（碳水化合物）第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)與脂肪第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì),第一節(jié) 運(yùn)動(dòng)和糖（碳水化合物）,(1) 糖的分類(lèi)、功能和飲食中的來(lái)源（2）運(yùn)動(dòng)中糖代謝（3）糖在機(jī)體的儲(chǔ)存和飲食中的攝入（4）運(yùn)動(dòng)前糖的補(bǔ)充（5）運(yùn)動(dòng)后和訓(xùn)練期間糖的補(bǔ)充（6）肌糖原的超量恢復(fù),(1) 糖的分類(lèi)、功能和飲食中的來(lái)源,（一）糖的概念

2、糖是由碳、氫、氧三種元素構(gòu)成的多羥基醛或多羥基酮的有機(jī)化合物的總稱。由碳、氫、氧三種元素組成中，氫、氧比例恰為2:1；如葡萄糖和果糖分子式：C6H12O6（6C+6H2O），蔗糖分子式為C12H22O11（12C+11H2O）等，又將糖成為碳水化合物。,按糖的數(shù)目： 單糖(monosaccharide) 雙糖(disaccharide) 寡糖(oligosaccharide) 多糖(polysacchar

3、ide),1.單糖基本組成 葡萄糖(glucose) 果糖(fructose) 半乳糖(galactose)其它單糖 核糖(ribose) 脫氧核糖(deoxyribose) 阿拉伯糖(arabinose) 木糖(xylose) 糖醇 山梨醇(sorbitol) 甘露醇(mannitol) 木糖醇(xylito

4、l) 肌醇(inositol),2.雙糖:兩個(gè)分子單糖縮合而成的糖。 蔗糖(sucrose) 乳糖(1actose) 麥芽糖(maltose) 海藻糖(trehalose) 3.寡糖:是指由3～10個(gè)單糖構(gòu)成的一類(lèi)小分子多糖。 棉子糖(raffinose) 水蘇糖(stachyose) 4.多糖:由10個(gè)以上單糖組成的大分子糖。 糖原(glycogen)

5、淀粉(starch)：直鏈淀粉(amylose) 支鏈淀粉(amylopectin) 膳食纖維(dietary fiber),,膳食纖維(dietary fiber)根據(jù)其水溶性不同，一般分為： 可溶性纖維(soluble fiber) 不溶性纖維(insoluble fiber) 1.不溶性纖維： 纖維素(c

6、ellulose) 半纖維素(hemicellulose) 木質(zhì)素(1ignin) 2.可溶性纖維： 果膠(pectin) 樹(shù)膠(gum) 粘膠(mucilage),血糖指數(shù)（glycemic index,

7、GI)：指機(jī)體在食用一定量的食物后血漿葡萄糖濃度變化情況。,常見(jiàn)食物的血糖生成指數(shù)（均值）,（一）供給能量 ※這是糖類(lèi)在體內(nèi)最重要的生理功能。糖是機(jī)體最主要的供能物質(zhì)。它在人體內(nèi)消化后，主要以葡萄糖的形式被吸收，葡萄糖能迅速氧化給機(jī)體供能。※每克葡萄糖完全氧化可釋放能量4千卡（Kcal），即使在缺氧的條件下也能通過(guò)糖酵解作用為機(jī)體供能。它不但是肌肉活動(dòng)時(shí)最有效的燃料，而且是心肌收縮時(shí)的應(yīng)急能源，腦組織和紅細(xì)胞也要靠血液中葡萄糖

8、供給能量。,,,,(1) 糖的分類(lèi)、功能和飲食中的來(lái)源,A. 體內(nèi)糖的功能（6項(xiàng)）,※由糖參與構(gòu)成的糖蛋白、黏蛋白、糖脂和核酸等參與構(gòu)成細(xì)胞核、細(xì)胞膜、細(xì)胞間質(zhì)和結(jié)締組織、神經(jīng)鞘等，某些糖類(lèi)還是構(gòu)成一些具有重要生理功能的物質(zhì)如抗體、酶、血型物質(zhì)和激素的組成成分。,,,,（二）構(gòu)成機(jī)體成分和參與細(xì)胞多種活動(dòng),※三羧酸循環(huán)是糖、脂肪、糖白質(zhì)分解代謝中徹底氧化釋放能量的一個(gè)共同途徑。若缺乏糖，脂肪分解不能經(jīng)三羧酸循環(huán)而完全氧化，因而形成丙酮、

9、β-羥丁酸和乙酰乙酸（即所謂的酮體）。當(dāng)酮體在血液中達(dá)到一定濃度即發(fā)生酮病，引起酸中毒。體內(nèi)糖代謝正常進(jìn)行，將會(huì)減少酮體的生成。,,,,（三）調(diào)節(jié)脂肪酸代謝,※當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)與糖一起被攝入時(shí)，氮在體內(nèi)的貯留量比單獨(dú)攝入蛋白質(zhì)時(shí)要多。主要因?yàn)樘堑难趸黾恿薃TP的形成，有利于氨基酸的活化以及蛋白質(zhì)合成。當(dāng)能量不足時(shí)，增加糖的供給量，可見(jiàn)氨基酸在血中的含量降低，且對(duì)其他組織的供應(yīng)和尿素氮的排出減少，保留的氮重新被利用。這種糖節(jié)省蛋白質(zhì)消耗的特異作

10、用稱為糖對(duì)蛋白質(zhì)的保護(hù)作用。,,,,（四）節(jié)省蛋白質(zhì),※當(dāng)肝糖原儲(chǔ)備較充足時(shí)，肝臟對(duì)某些化學(xué)毒物如四氯化碳、酒精、砷等有較強(qiáng)的解毒能力；對(duì)各種細(xì)菌毒素的抵抗力增強(qiáng)。,,（五）保肝解毒作用,,※攝入含糖食物，容易增加飽腹感，尤其是吸收緩慢和抗消化吸收的糖，更能延長(zhǎng)饑餓到來(lái)的時(shí)間。,,,,,,,,,,,（六）增加飽腹感,（一）主要的能量營(yíng)養(yǎng)素（二）改變食物的色、香、味、型 （三）提供膳食纖維 增強(qiáng)腸道功能、有利糞便排出

11、 控制體重和減肥 可降低血糖和血膽固醇 預(yù)防結(jié)腸癌的作用,B. 食物中糖的功能（3項(xiàng)）,膳食中糖的來(lái)源 ※主要是谷類(lèi)和根莖類(lèi)食品，例如各種谷類(lèi)（大米、小米、面粉、玉米等）、干豆類(lèi)（黃豆、蠶豆等）、硬果類(lèi)（栗子、花生等）和根莖類(lèi)（土豆、紅薯等）含糖比較豐富。※ 其次還可來(lái)自各種純糖（紅糖、白糖、蜜糖、麥芽糖等）?！?蔬菜、水果中除含少量單糖外，還是膳食纖維的主要來(lái)源。,,,,(1) 糖的分類(lèi)、功能和飲

12、食中的來(lái)源,,表1-1 常用食物中糖的含量 （克/100克）,（引自齊波《人體營(yíng)養(yǎng)與營(yíng)養(yǎng)素》）,（2）運(yùn)動(dòng)中的糖代謝,運(yùn)動(dòng)中糖的來(lái)源 肌肉、肝臟中儲(chǔ)存的糖原 肝臟中內(nèi)源性葡萄糖的產(chǎn)生（糖異生） 血糖 運(yùn)動(dòng)中攝入的糖,糖異生供能可達(dá)60%,,運(yùn)動(dòng)中內(nèi)源性葡萄糖的產(chǎn)生（糖異生）,糖異生（gluconeogenesis ）： 由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^(guò)程稱為糖異生，是體內(nèi)單糖生物合成的唯一途徑。肝臟是糖異生的主要器官，

13、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)可加速糖異生的進(jìn)程。糖異生的底物（非糖物質(zhì)）： 乳酸、丙氨酸、甘油等。,運(yùn)動(dòng)對(duì)糖異生的影響,不工作肌肉和工作肌肉合成乳酸：1982年Ahlborg和Felig第一次提出，當(dāng)工作肌中糖原耗盡時(shí)，不工作肌就會(huì)合成乳酸，為糖異生提供底物（原材料）。案例：騎單車(chē)3-3.5小時(shí)后，手臂中的乳酸大量產(chǎn)生。工作肌分解蛋白生成丙氨酸，提供糖異生底物。通常發(fā)生于劇烈運(yùn)動(dòng)后40 分鐘左右。脂肪組織中的脂肪動(dòng)員分解生成甘油，為糖異生

14、提供原材料。,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后，機(jī)體蛋白和脂肪大量分解。,飲食對(duì)糖在機(jī)體儲(chǔ)存量的影響,糖在人體內(nèi)的存在形式：血糖、肝糖原和肌糖原。 ※血糖在人體內(nèi)的貯量為5g左右 ※肝糖原約占空腹時(shí)肝臟（約1.5kg）重量4%，飯后可提高至8%，在人體內(nèi)的貯量為120g左右※肌糖原約占空腹時(shí)肌肉重量1.5%，飯后可負(fù)荷至肌肉重量2%。既然肌肉約占體重的20%-30%，那么一個(gè)體重70Kg，其在人體內(nèi)的貯量約為300-400g，訓(xùn)練可提高肌糖原貯量，可

15、高達(dá)600g-800g左右。,運(yùn)動(dòng)前即刻補(bǔ)糖能否提高運(yùn)動(dòng)能力？,,運(yùn)動(dòng)前即刻的界定：30-60 分鐘。運(yùn)動(dòng)前即刻補(bǔ)充糖可能會(huì)導(dǎo)致低血糖癥，因此低血糖癥可能會(huì)降低運(yùn)動(dòng)能力？,伯明翰大學(xué)的研究：8名男性長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員前45分鐘，補(bǔ)充75g的葡萄糖，引起了短暫性的低血糖癥（僅在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后的20 min內(nèi)），運(yùn)動(dòng)能力非但未受到影響，反而被提升。,比賽前運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)糖的要點(diǎn),吃飯：比賽前一餐應(yīng)該是易消化吸收的高糖類(lèi)、中等蛋白質(zhì)、較低的脂肪和膳食纖維。比賽

16、前補(bǔ)充糖類(lèi)促進(jìn)了糖原的合成，較低的脂肪和膳食纖維幫助緩解胃腸壓力。運(yùn)動(dòng)前一餐要注意血糖指數(shù)，較低的血糖指數(shù)更容易產(chǎn)生飽腹感和維持運(yùn)動(dòng)前血糖濃度的穩(wěn)定。額外補(bǔ)充：在賽前2~4小時(shí)補(bǔ)糖1克/千克體重（宜采用液態(tài)糖）；不宜在小于90分鐘比賽賽前30～90分鐘內(nèi)吃糖，以免血糖有下降；在賽前（比賽時(shí)間大于90min）15分鐘或賽前２小時(shí)補(bǔ)糖，血糖升高快，補(bǔ)糖效果較佳，有利于提高運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力。如果運(yùn)動(dòng)員在比賽前太緊張以至于吃不下飯，可以選擇一

17、些易于消化的糖類(lèi)，比如說(shuō)果汁、運(yùn)動(dòng)飲料等。,,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中糖的補(bǔ)充,※長(zhǎng)時(shí)間（>90min)、中等強(qiáng)度（50%-70% VO2 max）耐力運(yùn)動(dòng) 時(shí)，疲勞的產(chǎn)生一部分是因?yàn)闄C(jī)體糖儲(chǔ)量的消耗（血糖的下降、肌糖原和肝糖原的減少）。因此，在長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)和比賽中補(bǔ)充適量的糖是有好處的，可以防止低血糖發(fā)生，使血糖維持在較高水平上，推遲疲勞的產(chǎn)生，保持良好的耐力和最后沖刺的能力。,※補(bǔ)充淀粉或葡萄糖有利于肌糖原的合成；※補(bǔ)充果糖有利于肝糖

18、原的合成，補(bǔ)給果糖時(shí)肝糖原合成的速度比以同樣的方式補(bǔ)充葡萄糖提高3.7倍。,,,,（一）補(bǔ)糖的類(lèi)型,比賽中運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)糖的要點(diǎn),每隔30-60分鐘補(bǔ)充含糖飲料或容易吸收的含糖食物，補(bǔ)糖量一般介于每小時(shí)40-75g，多數(shù)采取飲用含6%-8%糖飲料，少量多次。 飲料中如果糖濃度過(guò)高，就不容易被吸收并且也不能有效補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)中丟失的液體。另外，補(bǔ)充糖的同時(shí)還能補(bǔ)充機(jī)體丟失和鈉，鈉可以幫助腸粘膜吸收糖，從而預(yù)防脫水和低血糖。,,,（二）補(bǔ)糖

19、的方法,比賽中運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)糖的要點(diǎn),,,,,,比賽后運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)糖的要點(diǎn),運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)糖時(shí)間越早越好。理想的是在運(yùn)動(dòng)后即刻、頭2小時(shí)以及每隔1-2小時(shí)連續(xù)補(bǔ)糖，運(yùn)動(dòng)后6小時(shí)以內(nèi)，肌肉中糖原合成酶活性高，可使肌糖原的恢復(fù)達(dá)到最大，補(bǔ)糖效果最佳。,肌糖原的超量恢復(fù)的神奇方法,※適用范圍：耐力比賽（至少大于2小時(shí)）的前1周。※經(jīng)典方法1：在前3天，運(yùn)動(dòng)員攝入低碳水化合物的飲食（糖的供能比例90%),在這3天里很少或者幾乎不運(yùn)動(dòng)。這種方法能夠使得肌肉中的

20、糖原得到了超量恢復(fù)（提高3%左右），為第7天比賽做準(zhǔn)備?！牧挤椒?：在前3天，運(yùn)動(dòng)員攝入含55%碳水化合物供能的飲食,同時(shí)進(jìn)行遞減強(qiáng)度訓(xùn)練，后來(lái)3天攝入含70%碳水化合物供能的飲食，同時(shí)減少運(yùn)動(dòng)量或者基本不運(yùn)動(dòng)，最后第7天參加比賽。,第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)和脂類(lèi),（1）脂類(lèi)的分類(lèi)、功能和飲食中的來(lái)源 （2）運(yùn)動(dòng)中的脂代謝 （3）運(yùn)動(dòng)人群的膳食脂肪的推薦量,一、脂類(lèi)的概念 脂類(lèi)由碳、氫、氧構(gòu)成的大分子有機(jī)化合物，包括中性脂肪和類(lèi)

21、脂質(zhì)。 中性脂肪是甘油和三分子脂肪酸組成的酯。中性脂肪在常溫下有固態(tài)脂肪和液態(tài)脂肪的區(qū)別，動(dòng)物脂肪為固態(tài)稱為脂，植物脂肪為液態(tài)稱為油。 類(lèi)脂質(zhì)主要是指在結(jié)構(gòu)或性質(zhì)上與中性脂肪相似的天然化合物。通常說(shuō)的類(lèi)脂類(lèi)主要包括：磷脂、膽固醇和植物固醇。,,,(1) 脂類(lèi)的分類(lèi)、功能和飲食中的來(lái)源,脂肪酸的分類(lèi),按脂肪酸鏈的長(zhǎng)短: 長(zhǎng)鏈脂肪酸（含14～24個(gè)碳）；中鏈脂肪酸（含8～12個(gè)碳）；短鏈脂肪酸含（6個(gè)碳以下

22、）。按飽和程度: 飽和脂肪酸；不飽和脂肪酸，細(xì)分為單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸。按空間構(gòu)型： 順式脂肪酸 ；反式脂肪酸,,,(1) 脂類(lèi)的分類(lèi)、功能和飲食中的來(lái)源,儲(chǔ)存和提供能量（1 g脂肪＝9 kcal能量）；參與身體構(gòu)成 （正常成年人10%-20%）； 隔熱作用，維持體溫； 器官保護(hù)作用； 促進(jìn)碳水化合物利用和節(jié)約蛋白質(zhì)； 內(nèi)分泌作用,A. 體內(nèi)脂類(lèi)的功能（6項(xiàng)）,,,(1) 脂類(lèi)的分類(lèi)、功能和飲食

23、中的來(lái)源,增加飽腹感； 改善食物的感官性狀； 提供脂溶性維生素，并促進(jìn)其吸收；提供必需脂肪酸（ essential fatty acid, EFA）包括亞油酸和a-亞麻酸。,B. 食物中脂類(lèi)的功能（4項(xiàng)）,必需脂肪酸功能 ●是磷脂的重要組成成分 ●與精子形成有關(guān) ●是合成前列腺素的前體 ●有利于組織修復(fù) ●與膽固醇的代謝有關(guān) 必需脂肪酸缺乏 生長(zhǎng)遲緩，生殖障礙，皮膚損傷(出現(xiàn)皮疹等)以及腎臟

24、、肝臟、神經(jīng)和視覺(jué)方面的多種疾病。此外對(duì)心血管疾病、炎癥、腫瘤等多方面也有影響。多不飽和脂肪酸攝入過(guò)多 使體內(nèi)有害的氧化物、過(guò)氧化物等增加，產(chǎn)生多種慢性危害。,抑制必需脂肪酸發(fā)揮生物活性；增加心血管疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，升高血漿LDL-C、降低HDL-C，增加機(jī)體自由基的水平；可能誘發(fā)腫瘤、2型糖尿病等。,反式不飽和脂肪酸的危害,(1) 脂類(lèi)的分類(lèi)、功能和飲食中的來(lái)源,動(dòng)物脂肪和肌肉組織、植物種子：動(dòng)物脂肪相對(duì)含飽和脂肪酸和單不

25、飽和脂肪酸較多，而多不飽和脂肪酸較少；植物油主要含不飽和脂肪酸。必需脂肪酸中的亞油酸普遍存在于植物油中，亞麻酸在豆油和紫蘇籽油中較多。類(lèi)脂主要分布在蛋黃、瘦肉、動(dòng)物內(nèi)臟等。,反式脂肪酸的食物來(lái)源,,人工合成：將不飽和脂肪酸的氫化還原為飽和脂肪酸過(guò)程中產(chǎn)生. 奶酪、蛋糕、人造黃油、餅干等都可能含有反式脂肪酸；天然食品：反芻動(dòng)物的脂肪組織及乳汁；高溫烹調(diào)：油炸食品、烘烤食品等。,,美國(guó)FDA要求從2006年開(kāi)始食品標(biāo)簽上必須標(biāo)明

26、反式脂肪含量 心臟病協(xié)會(huì)提出反式脂肪＜1％總能量，＜2～2.5g/d,（2）運(yùn)動(dòng)中的脂代謝,運(yùn)動(dòng)中脂肪來(lái)源 脂肪組織中的脂肪 （主要來(lái)源） 肌內(nèi)脂肪 （次要來(lái)源） 血脂 （供給最少）,,,,圖 1. 脂肪細(xì)胞的分解和動(dòng)員再到組織中的脂肪供能過(guò)程,運(yùn)動(dòng)對(duì)脂肪組織中脂肪分解的影響,※適量的運(yùn)動(dòng)能夠刺激脂肪分解，從而達(dá)到減肥的效果。,圖2. 安靜、4小時(shí)40%最

27、大攝氧量的單車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)和運(yùn)動(dòng)恢復(fù)期五名男性體內(nèi)甘油的變化曲線,運(yùn)動(dòng)對(duì)肌肉中脂肪分解的影響,Hurley等人開(kāi)展一項(xiàng)試驗(yàn)：選取9名沒(méi)有經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的男性，在65%的VO2的強(qiáng)度下運(yùn)動(dòng)2小時(shí)，然后檢測(cè)肌肉內(nèi)脂肪（甘油三脂）和糖原的含量。,圖3. 運(yùn)動(dòng)前后肌肉內(nèi)脂肪與糖原的利用率（%）,運(yùn)動(dòng)對(duì)肌肉中脂肪分解的影響,※運(yùn)動(dòng)鍛煉會(huì)改變機(jī)體對(duì)供能物質(zhì)脂肪和糖原的利用率，即更多的使用肌肉內(nèi)脂肪、更少的碳水化合物。從而提高運(yùn)動(dòng)能力。,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)肌肉內(nèi)脂肪分解

28、的影響,Romijin等人開(kāi)展一項(xiàng)試驗(yàn)：選取9名受過(guò)訓(xùn)練的男性自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員在3種不同強(qiáng)度下肌肉內(nèi)脂肪的利用情況。發(fā)現(xiàn)：在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度分別是25%、65%、85%最大攝氧量的情況下，肌肉內(nèi)脂肪供能的比例依次是7%、26%和8%。因此運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的強(qiáng)度也會(huì)改變肌肉內(nèi)脂肪的利用率。因此，要想減肥，經(jīng)常運(yùn)動(dòng)是良好的方法。,,脂蛋白種類(lèi),,化學(xué)組成（%）,,蛋白質(zhì),,甘油三酯,,膽固醇,,膽固醇脂,,磷脂,,高密度脂蛋白,,50,,4,,2,,20,,2

29、4,,低密度脂蛋白,,23,,10,10,,36,,21,,極低密度脂蛋白,,10,,52,,5,,13,,20,,乳糜微粒,,2,,87,,2,,4,,5,,運(yùn)動(dòng)對(duì)血脂脂肪分解的影響,,,,,表1. 體育鍛煉對(duì)血脂含量的影響,,（引自體育院系教材《運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)》）,運(yùn)動(dòng)對(duì)血脂脂肪分解的影響,運(yùn)動(dòng)可以 增加機(jī)體脂肪的分解,對(duì)于能量消耗大，機(jī)體散熱較多和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，如馬拉松跑、滑雪、滑冰和游泳等，應(yīng)適當(dāng)增加脂肪供給量的比

30、例。 運(yùn)動(dòng)員膳食中，脂肪的供給量一般應(yīng)占總能量的30％左右，脂肪的攝取量按每千克體重15克為宜，應(yīng)多用植物性脂肪和磷脂（大豆中含量高），動(dòng)物性脂肪不宜超過(guò)總能量的10％。,,,,,,,運(yùn)動(dòng)人群的膳食脂肪的推薦量,脂肪助燃劑？,第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)和蛋白質(zhì),（1）蛋白質(zhì)的功能和飲食中的來(lái)源（2）運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì)代謝（3）運(yùn)動(dòng)與氨基酸代謝（4）運(yùn)動(dòng)人群的蛋白質(zhì)的推薦量,蛋白質(zhì)是以氨基酸為組成單位、由肽鍵相連的具有穩(wěn)定空間結(jié)構(gòu)的生物大分子，是由碳（

31、C）、氫（H）、氧（O）和氮（N）四種基本元素組成的。某些復(fù)雜的蛋白質(zhì)還含有硫，有的還含有銅、鐵、鋅等金屬元素。 組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。 目前發(fā)現(xiàn)組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，其中有８種在人體內(nèi)不能合成，全部通過(guò)食物來(lái)滿足機(jī)體對(duì)它們的需要，這８種氨基酸（賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、異亮氨酸及纈氨酸）稱為必需氨基酸。食物中含必需氨基酸越多，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就越高。,,蛋白質(zhì)定義和組成,(1)

32、蛋白質(zhì)的功能和飲食中的來(lái)源,蛋白質(zhì)是細(xì)胞的主要組成成分，占細(xì)胞內(nèi)固體成分的80%以上。肌肉、血液中血紅蛋白、腱、骨、軟骨等都由蛋白質(zhì)組成。體內(nèi)代謝與破損的組織，也必須由蛋白質(zhì)修復(fù)，因此，蛋白質(zhì)維持組織的生長(zhǎng)、更新和修復(fù)。,（一）構(gòu)成和修補(bǔ)機(jī)體組織,,(1)蛋白質(zhì)的功能和飲食中的來(lái)源,A. 體內(nèi)蛋白質(zhì)的功能（8項(xiàng)）,蛋白質(zhì)是體內(nèi)緩沖體系的組成成分，有利于維持酸堿平衡，而血漿蛋白質(zhì)在維持機(jī)體的滲透壓方面具有一定的作用。,,,,（二）維持機(jī)體

33、的滲透壓和酸堿平衡,,,,生物體內(nèi)的反應(yīng)幾乎都是在酶的催化下進(jìn)行的，而目前發(fā)現(xiàn)的1 000余種酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)。由于酶的存在，使許多在一般化學(xué)條件下難以發(fā)生的反應(yīng)在生物體內(nèi)卻很容易進(jìn)行。,（三）催化功能,,在生物體內(nèi)存在有一類(lèi)可以防御異體侵入功能的蛋白質(zhì)，如各種免疫球蛋白，它能識(shí)別外源物質(zhì)如病毒、細(xì)菌和異種蛋白等，并能與之結(jié)合，使這些異體物失去活性。這樣可以防御各種疾病發(fā)生。血纖蛋白原是另外一類(lèi)具有保護(hù)功能的物質(zhì)，它在動(dòng)物體皮膚破

34、傷時(shí)，可以迅速轉(zhuǎn)變成血纖蛋白，封堵傷口，防止液體大量流失和異體物質(zhì)侵入。,,,,（四）防御和保護(hù)功能,蛋白質(zhì)類(lèi)激素是動(dòng)物體內(nèi)一類(lèi)重要的激素，它們對(duì)生物體的生理活動(dòng)起著調(diào)節(jié)控制作用。如胰島素可以降低血糖。胰高血糖素可以促進(jìn)糖原分解和糖異生作用，提高血糖濃度。,,,（五）激素功能,（六）傳遞信息功能,不少蛋白質(zhì)具有接受內(nèi)源性刺激和傳遞信息的功用。如存在于細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)、多肽激素受體；存在于細(xì)胞內(nèi)的固醇類(lèi)激素受體等，它們的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)

35、。它們可以專一性接受某種激素的作用，并將其信息朝一定的方向傳遞，以控制細(xì)胞內(nèi)酶的活性或酶的數(shù)量，進(jìn)而達(dá)到對(duì)生理活動(dòng)的調(diào)節(jié)。,,接受外界刺激的受體也是蛋白質(zhì)，這類(lèi)蛋白質(zhì)可稱 為感覺(jué)蛋白。如視網(wǎng)膜上的視色素，味蕾上的味覺(jué)蛋白 等。這些感覺(jué)蛋白接受刺激后，可將神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)到中 樞神經(jīng)，就可產(chǎn)生視覺(jué)或味覺(jué)反映。,,,（六）傳遞信息功能,蛋白質(zhì)中某些氨基酸是合成乙酰膽堿的必需物質(zhì)，個(gè)別氨基酸如蛋氨酸及賴氨酸均有助于條件反射的建立

36、。,,,（七）調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉的興奮與傳導(dǎo),（八）供給能量,食物中未被利用的蛋白質(zhì)及體內(nèi)更新的蛋白質(zhì)分解后釋放能量，以滿足大強(qiáng)度、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后期對(duì)能量的需求。,,肉類(lèi)：蛋白質(zhì)含量為10％～20％，所含必需氨基酸齊全，含量足屬優(yōu)質(zhì)蛋白。禽類(lèi)：含量為15％～20％，其氨基酸構(gòu)成與人體肌肉蛋白質(zhì)相似，利 用率較高。魚(yú)類(lèi)：含量為15％～20％，魚(yú)類(lèi)肌組織肌纖維較短，加之含水量豐 富，容易消

37、化吸收。蛋類(lèi)：含量為10％～15％。奶類(lèi)：含量為3.3％。谷類(lèi)：含量為6％～10％，缺乏賴氨酸。豆類(lèi)：含量為35％～40％，富含賴氨酸，但其不足之處是蛋氨酸略顯缺乏。堅(jiān)果類(lèi)：如花生、核桃、葵花子、蓮子等，蛋白含量為15％～25％。,,,(1)蛋白質(zhì)的功能和飲食中的來(lái)源,（2）運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì)代謝,蛋白質(zhì)是體內(nèi)三大能源物質(zhì)之一。通常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，蛋白質(zhì)供能大約占總耗能的18%以下。長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，肝臟和運(yùn)動(dòng)肌內(nèi)蛋白質(zhì)分解明顯加

38、快，但是，蛋白質(zhì)在任何運(yùn)動(dòng)過(guò)程中都不會(huì)成為主要的供能物質(zhì)。,耐力運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體的蛋白質(zhì)分解速率超過(guò)合成速率，存在凈降解的現(xiàn)象。,表2 安靜、運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)后人體蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換（mg/KgBW·hr）,運(yùn)動(dòng)時(shí)蛋白質(zhì)代謝,（一）運(yùn)動(dòng)時(shí)蛋白質(zhì)凈降解,（二）運(yùn)動(dòng)使蛋白質(zhì)分解代謝增強(qiáng)的原因,1.訓(xùn)練狀態(tài) 運(yùn)動(dòng)員在激烈運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練初期，由于細(xì)胞破壞增多，肌細(xì)胞和紅細(xì)胞再生等合成代謝亢進(jìn)，以及運(yùn)動(dòng)應(yīng)激時(shí)激素和神經(jīng)調(diào)節(jié)等，使蛋白質(zhì)凈降解。2

39、.訓(xùn)練的類(lèi)型、強(qiáng)度及頻率 長(zhǎng)時(shí)間激烈的耐力運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，使肌肉中能量物質(zhì)大量消耗，導(dǎo)致膜的正常功能失調(diào)，細(xì)胞酶外泄，蛋白質(zhì)分解代謝加強(qiáng)。,3.激素變化 運(yùn)動(dòng)時(shí)胰島素、睪酮濃度下降，胰高血糖素、兒茶酚胺和皮質(zhì)醇濃度上升，促進(jìn)蛋白質(zhì)分解代謝。4.酶活性變化 運(yùn)動(dòng)引起細(xì)胞內(nèi)組織蛋白酶D、溶酶體酶的活性升高，酶活性增強(qiáng)可以持續(xù)到運(yùn)動(dòng)后3-5天。,運(yùn)動(dòng)后蛋白質(zhì)代謝,（一）運(yùn)動(dòng)后蛋白質(zhì)凈合成 (1) 運(yùn)動(dòng)

40、后恢復(fù)1小時(shí)內(nèi)，骨骼肌 內(nèi)蛋白質(zhì)合成明顯減弱； (2) 運(yùn)動(dòng)后第2小時(shí)內(nèi)蛋白質(zhì)合成 速率上升，并在尚未確定的 時(shí)間內(nèi)持續(xù)上升。,,(二) 影響運(yùn)動(dòng)后肌肉蛋白質(zhì)合成的因素,(1) 運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)胞受到牽拉變形或多胺含量增加，促使肌細(xì) 胞膜通透性增大，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的游離氨基酸數(shù)量增加，為合成蛋白質(zhì)提供了基本原料。(2) 在運(yùn)動(dòng)后30分鐘內(nèi)肌細(xì)胞內(nèi)ATP、CP迅速恢復(fù)

41、到正常水平。(3) 肌漿中Ca2+濃度升高，可誘導(dǎo)氧化酶活性升高。,(4) 因運(yùn)動(dòng)引起的內(nèi)環(huán)境酸化和體溫上升，在運(yùn)動(dòng)后逐漸恢 復(fù)正常，使對(duì)蛋白質(zhì)合成過(guò)程的阻遏作用解除。(5) 由運(yùn)動(dòng)中ATP濃度暫時(shí)下降誘導(dǎo)的多胺含量增加，它的 作用之一是直接促進(jìn)氨酰tRNA合成酶和氨酰tRNA轉(zhuǎn)移酶 活性，從核糖體水平提高蛋白質(zhì)合成速率。(6) 激素濃度改變，加速?gòu)?fù)制轉(zhuǎn)錄mRNA。,長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體對(duì)氨基酸的利用加強(qiáng)

42、，氨基酸的供能主要表現(xiàn)在： ①氧化成二氧化碳和水直接參與供能； ②補(bǔ)充三羧酸循環(huán)的中間代謝產(chǎn)物； ③參與糖異生，維持運(yùn)動(dòng)中血糖水平。,運(yùn)動(dòng)與氨基酸代謝,人體各組織含有少量游離氨基酸，骨骼肌和肝臟是重要的游離氨基酸庫(kù)。大約80％游離氨基酸存在骨骼肌內(nèi)，肝臟內(nèi)約含10％，腎臟約含4％，血漿游離氨基酸僅占 0．2％-6％。運(yùn)動(dòng)改變氨基酸、蛋白質(zhì)代謝時(shí)，游離氨基酸的組成、分布和數(shù)量相

43、應(yīng)改變。,一、游離氨基酸代謝庫(kù),,二、運(yùn)動(dòng)時(shí)代謝利用的氨基酸,運(yùn)動(dòng)時(shí)人體可利用的氨基酸有三個(gè)來(lái)源：(1) 血漿和組織內(nèi)游離氨基酸；(2) 組織蛋白降解時(shí)釋出的氨基酸；(3) 非氨基酸類(lèi)物質(zhì)，主要是糖分解的中間代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)變生成的氨基酸。,※ 組織蛋白質(zhì)分解釋出或生成的氨基酸是運(yùn)動(dòng)可利用的主要部 分，而游離氨基酸庫(kù)在運(yùn)動(dòng)中的供能作用不大?！?血液氨基酸濃度的變化可以反映游離氨基酸庫(kù)動(dòng)態(tài)平衡 的改變。,三、運(yùn)動(dòng)時(shí)氨基酸

44、供能,參與氧化供能的氨基酸主要是：丙氨酸谷氨酸門(mén)冬氨酸支鏈氨基酸,耐力運(yùn)動(dòng)時(shí)谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷氨酸脫氫酶活性增高，嘌呤核苷酸循環(huán)速率加快，表現(xiàn)出長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)期間肌內(nèi)丙氨酸和谷氨酸氧化脫氨基作用加快，含量下降。,（一）丙氨酸、谷氨酸、門(mén)冬氨酸代謝,,,,（二）支鏈氨基酸代謝,支鏈氨基酸包括亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸三種必需氨基酸。肌肉是氧化支鏈氨基酸的主要組織。每分子亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸完全氧化分別產(chǎn)生42、43、32分子ATP。

45、安靜時(shí)，人骨骼肌總能量消耗的14％由支鏈氨基酸氧化過(guò)程提供，屬于非糖的能量來(lái)源。,,,（三）影響氨基酸供能的因素,1、耐力訓(xùn)練：能提高運(yùn)動(dòng)肌內(nèi)谷·丙轉(zhuǎn)氨酶活性，使轉(zhuǎn)氨基作用增強(qiáng)，丙氨酸生成增多；能使蘋(píng)果酸脫氫酶活性提高，促進(jìn)三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)換成丙酮酸的能力，從而提高氨基酸氧化。2、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度：運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與支鏈氨基酸的氧化、葡萄糖—丙氨酸循環(huán)的速率成正比。肌糖原的利用率下降時(shí)，氨基酸氧化增強(qiáng)。3、激素的變化：運(yùn)動(dòng)時(shí)血漿胰島素

46、、睪酮濃度下降，胰高血糖素、兒茶酚胺和皮質(zhì)醇濃度上升，這些激素的變化會(huì)促進(jìn)氨基酸氧化。在長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)時(shí)，糖皮質(zhì)激素具有增加肌原纖維蛋白酶的活性、促進(jìn)骨骼肌合成丙氨酸的作用。,四、運(yùn)動(dòng)與氨基酸的糖異生作用,在各種生糖氨基酸中，以丙氨酸為主，約占糖異生生成葡萄糖總量的20％-25％，占肝臟葡萄糖輸出量的5％—8％。,（一）葡萄糖-丙氨酸循環(huán)的代謝途徑,運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌丙氨酸釋放量增加50％—500％，且與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度成正比關(guān)系。由肌內(nèi)葡萄糖、肌

47、糖原分解生成的丙酮酸，它與氨基酸之間經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成丙氨酸，以及丙氨酸在肝內(nèi)異生為葡萄糖，并回到肌肉中的代謝過(guò)程，稱為葡萄糖-丙氨酸循環(huán)。,(二) 運(yùn)動(dòng)時(shí)葡萄糖—丙氨酸循環(huán)的生物學(xué)意義,(1)將運(yùn)動(dòng)肌中糖酵解的產(chǎn)物丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙氨酸，可以減少乳酸生成量，起著緩解肌肉內(nèi)環(huán)境酸化和保障分解代謝暢通的作用；(2)肌內(nèi)氨基酸的α-氨基轉(zhuǎn)移給丙酮酸合成丙氨酸，促進(jìn)氨基酸的氧化代謝；(3)丙氨酸在肌內(nèi)生成和轉(zhuǎn)移到肝臟代謝的過(guò)程，以無(wú)毒的形式

48、轉(zhuǎn)運(yùn)氨基，避免血氨過(guò)度升高；(4)肝內(nèi)丙氨酸異生成葡萄糖，有利于維持血糖濃度和供中樞、運(yùn)動(dòng)肌吸收利用，對(duì)維持運(yùn)動(dòng)能力、抗疲勞有重要意義。,（一）正常人對(duì)蛋白質(zhì)的需要量普通人每日蛋白質(zhì)的推薦量為0.8克/千克體重少年兒童的需要量因年齡不同而稍有差異： 7～10歲約1.2克/每千克體重； 11～15歲約1.0克/每千克體重； 15～18歲約0.9克/每千克體重。,運(yùn)動(dòng)員的

49、蛋白質(zhì)補(bǔ)充,(二)運(yùn)動(dòng)員對(duì)蛋白質(zhì)的補(bǔ)充,運(yùn)動(dòng)員對(duì)蛋白質(zhì)的需要量高于一般人，依據(jù)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間、年齡等來(lái)確定。耐力運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練初期，往往存在負(fù)氮平衡狀態(tài)，男運(yùn)動(dòng)員對(duì)蛋白質(zhì)的需要量可達(dá)到2.2克/每千克體重，女運(yùn)動(dòng)員對(duì)蛋白制度需要量可達(dá)到1.6克/每千克體重。力量運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練初期，對(duì)蛋白質(zhì)的攝入量可達(dá)到2.8克/每千克體重。,(三)運(yùn)動(dòng)員蛋白質(zhì)攝取不足及補(bǔ)充過(guò)量的危害,運(yùn)動(dòng)員蛋白質(zhì)攝取不足時(shí)，會(huì)引起體重減輕，體能和運(yùn)動(dòng)能力下降

50、，對(duì)寒冷環(huán)境的抵抗能力降低，免疫力下降，同時(shí)攝氧能力降低，體內(nèi)產(chǎn)熱能力降低，嚴(yán)重者還能引起臟器機(jī)能的變化，形成運(yùn)動(dòng)性貧血、浮腫等。長(zhǎng)期不足時(shí)，脂肪沉積于肝臟，易形成脂肪肝過(guò)量補(bǔ)充蛋白質(zhì)將會(huì)增加肝、腎的負(fù)擔(dān)，同時(shí)會(huì)使身體發(fā)胖，對(duì)運(yùn)動(dòng)不利。,二、蛋白質(zhì)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)品推薦,（一）乳清蛋白 是含必須氨基酸種類(lèi)齊全、比例適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)。是保證身體健康最重要的一種蛋白質(zhì)。它不僅維持肌肉的生長(zhǎng)，還參與激素的合成，免疫功能的維持，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)，

51、血紅蛋白的合成及血液凝結(jié)等。,（二）支鏈氨基酸,支鏈氨基酸包括亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸，均為必須氨基酸。根據(jù)有關(guān)飲食補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，這三種氨基酸應(yīng)占全部必須氨基酸44%。支鏈氨基酸的服用可以選擇在運(yùn)動(dòng)前60～90分鐘服用或睡覺(jué)前服用。,1. 增強(qiáng)肌肉耐力和重建肌肉內(nèi)的蛋白質(zhì)。 2. 支鏈氨基酸在運(yùn)動(dòng)可氧化分解提供能量生成ATP供 給運(yùn)動(dòng) 使用 。 3. 支鏈氨基酸同骨骼肌的合成有著密切的關(guān)系。 4. 支鏈氨